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1. 氧氣探頭的種類與工作原理是什么
現(xiàn)在市場(chǎng)上的氧探頭主要采用兩種技術(shù),,即電化學(xué)燃料電池和氧化鋯傳感器技術(shù)。這兩種技術(shù)的工作原理有很大區(qū)別,。
電化學(xué)燃料電池技術(shù)
電化學(xué)燃料電池的工作原理是以氧氣作為正極和金屬鉛作為負(fù)極,,電解質(zhì)為氫氧化鉀,。電解質(zhì)和金屬鉛被裝在一個(gè)耐溶劑的小圓柱容器內(nèi),開口用聚四氟乙烯膜封上,。采用密封的燃料池氧傳感器是當(dāng)前國際上主流的測(cè)氧方法之一,。氧氣通過聚四氟乙烯膜擴(kuò)散入電池,當(dāng)氧氣在正極上得到電子和金屬鉛在負(fù)極上失去電子而產(chǎn)生電流,,電流的大小與氧氣濃度成正比,。
負(fù)極反應(yīng)式為:2Pb -4e-== 2Pb2+
正極為:O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-
總反應(yīng):O2 + 2H2O+2Pb==2Pb2+4OH
2. 兩種氧探頭優(yōu)缺點(diǎn)分析
電化學(xué)燃料電池
優(yōu)點(diǎn):a. 零點(diǎn)準(zhǔn)確,不易漂移,,只需單點(diǎn)校正,;從化學(xué)反應(yīng)式可以看出,當(dāng)沒有氧氣時(shí),,就沒有電流,,因此電化學(xué)燃料電池的零點(diǎn)是準(zhǔn)的,校正時(shí)只需要單點(diǎn)校正,。
b. 較強(qiáng)的抗有機(jī)溶劑影響,。電化學(xué)燃料電池檢測(cè)氧氣是一個(gè)常溫下的氧化還原化學(xué)過程,因此受少量普通有機(jī)溶劑的影響小,。
c. 更換費(fèi)用低,,只需更換燃料電池。當(dāng)燃料電池失效使得氧分析儀失效時(shí),,用戶只需要更換氧探頭中的化學(xué)燃料電池,,更換費(fèi)用不到整個(gè)探頭價(jià)格的三分之一。
缺點(diǎn):a. 氧探頭過長時(shí)間與高濃度氧氣接觸會(huì)影響其壽命,,電池需要保存在高純度的惰性氣體中,,這點(diǎn)在手套箱應(yīng)用中不成問題,。
b. 不能用于檢測(cè)高溫氣體,。
氧化鋯傳感器
優(yōu)點(diǎn):a. 反應(yīng)時(shí)間快,可以在高溫,、高壓,、低壓下測(cè)量氧氣濃度,如鍋爐尾氣等,;
b. 在不檢測(cè)時(shí)可以與空氣接觸,,可以長時(shí)間在空氣中儲(chǔ)存,因?yàn)檠趸唫鞲衅鞯膮⒈葰怏w是空氣,。
缺點(diǎn):a.不適合用于氣體中含有有機(jī)溶劑,;氧化鋯傳感器需要在高溫下工作。當(dāng)檢測(cè)氣中含有有機(jī)溶劑時(shí),,有機(jī)溶劑會(huì)在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),,氧氣會(huì)與有機(jī)物反應(yīng)而被消耗掉,,使得氧氣測(cè)得值比實(shí)際值低。
b. 零點(diǎn)易偏離,,測(cè)量PPM級(jí)氣體時(shí)需要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定,;因?yàn)橐钥諝鉃閰⒄諝怏w,當(dāng)檢測(cè)1PPM氣體時(shí),,其濃度差超200,000倍,,精確檢測(cè)難度比較大,需要經(jīng)常校正,,每次檢測(cè)前用一標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定,。
c. 只能更換整個(gè)氧探頭,更換費(fèi)用高,。
3. 哪種氧氣探頭更適合手套箱
綜合以上分析,,電化學(xué)燃料電池技術(shù)更適合測(cè)試威格手套箱中的微量氧氣。威格手套箱選擇適合手套箱氣氛環(huán)境的氣體檢測(cè)技術(shù)——電化學(xué)燃料電池技術(shù),,具有精確度高,、不受有機(jī)溶劑影響等優(yōu)點(diǎn),避免氧化鋯氧分析儀受有機(jī)溶劑等影響的問題,。
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